JP4881702B2 - Motor control device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の制御部を備えて成るモータ制御装置に係り、特に、異常発生時にモータへの出力を停止させる制御技術に関する。 The present invention relates to a motor control device including a plurality of control units, and more particularly to a control technique for stopping output to a motor when an abnormality occurs.
従来、複数の制御部から成るモータ制御装置としては、例えば、図5に示すように、上位の制御部1'と下位の制御部2'とから成り、制御部1'は、信号処理や演算を行う処理回路11'を備え、該処理回路11'は内部に、モータ3'の速度制御系を構成する速度制御部112'、外部の上位機器からの入力信号を処理する入出力処理部113'、制御部2'からの信号に基づき該制御部2'側の異常を監視する異常監視部114'、及び、制御部2'との間でシリアル信号による通信を行う通信インターフェース部111'を備えている。また、制御部2'は、信号処理や演算を行う処理回路21'と、モータの駆動信号を形成する駆動回路22'とを備え、該処理回路21'は、モータ3'の電流制御を行う電流制御部212'、当該制御部2'の異常状態の検出を行う異常検出部214'、及び、制御部1'との間でシリアル信号による通信を行う通信インターフェース部211'を備えている。制御部1'は、制御部2'に対してのシリアル信号として制御信号を送信し、制御部2'は、制御部1'に対してのシリアル信号として制御部2'における制御状態を示す信号を送信する。
2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 5, for example, as shown in FIG. 5, a motor control device composed of a plurality of control units is composed of an
また、本発明に関連した従来技術であって特許文献に記載されたものとしては、例えば、特開2006−157387号公報(特許文献1)に記載されたものがある。該特開2006−157387号公報には、制御マイコンの異常検出時間を短縮し、かつマイコン異常とシリアル通信異常とを確実に判別するために、複数の制御ユニットを伝送ラインに分散配置し、各制御ユニットが、制御マイコンと、該制御マイコンの異常有無を監視するシリアル通信コントローラを備え、シリアル通信コントローラがシリアル通信により制御ユニット間でデータの授受を行うとした構成が記載されている。 Moreover, as a prior art related to the present invention and described in the patent document, for example, there is one described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-157387 (Patent Document 1). In JP-A-2006-157387, a plurality of control units are dispersedly arranged on a transmission line in order to reduce the abnormality detection time of a control microcomputer and to reliably distinguish between a microcomputer abnormality and a serial communication abnormality. A configuration is described in which the control unit includes a control microcomputer and a serial communication controller that monitors whether there is an abnormality in the control microcomputer, and the serial communication controller exchanges data between the control units by serial communication.
上記図5の従来のモータ制御装置では、ノイズなどにより制御部1'、2'間でシリアル信号が異常になった場合などには正常なシリアル通信ができなくなり、制御部1'においては、制御部2'からの信号を誤認識したり、また、制御部2'においては、制御部1'からの指令信号を正常に受信できなかったりする。誤認識によっては、誤った制御信号が制御部1'から制御部2'に送られ、制御部2'はこれによって誤動作し、モータ3'を誤動作させる。誤受信によっても、制御部2'は誤った制御をモータ3'に対して行い該モータ3'を誤動作させる。また、上記誤認識や誤受信によっては、例えば制御部2'において異常が検出されてから該異常が認識され、モータの運転が停止されるまでに時間がかかり、危険な状態が長く続いてしまうことが起こり得る。
本発明の課題点は、上記従来技術の状況に鑑み、上位制御部と下位制御部とを有して成るモータ制御装置において、異常が発生した場合、両制御部間での誤認識や誤受信を防止するとともに、認識遅れやモータの運転停止動作の遅れをなくすことである。
In the conventional motor control device shown in FIG. 5, normal serial communication cannot be performed when the serial signal becomes abnormal between the
In view of the above-described prior art, the problem of the present invention is that in the motor control device having the upper control unit and the lower control unit, when an abnormality occurs, erroneous recognition and reception between the two control units. Is to prevent recognition delay and delay of motor operation stop operation.
上記課題点を解決するために、本発明では、モータ制御装置として、上位制御部としての第1の制御部と下位制御部としての第2の制御部とを有して成るモータ制御装置において、両制御部間でシリアル通信を行うとともに、異常発生時は、アラーム信号を発生した第2の制御部から第1の制御部に向かって該アラーム信号を送信し、該第1の制御部が、シリアル通信により該第2の制御部から受信した信号の変化情報と、上記アラーム信号とに基づき、該第2の制御部におけるモータ駆動用の駆動信号の形成を停止させるための信号を形成し、シリアル通信により該第2の制御部側に該信号を送信する構成とする。シリアル通信による信号とアラーム信号を併用することで、シリアル通信における異常情報の誤認識から生じる誤動作を防止し、また、第2の制御部を複数個設けた構成では、異常を認識するまでの時間やモータの運転停止までの時間も短縮可能にする。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, in the motor control device having the first control unit as the upper control unit and the second control unit as the lower control unit as the motor control device, It performs serial communication between the control unit, when an abnormality occurs, the second control unit that generates an alarm signal toward the first control unit sends the alarm signal, the control unit of the first is, formation and change information of the signal received from the control unit of the second Ri by the serial communication based on the above alarm signal, a signal for stopping the formation of drive signals for driving the motor in the second control unit The signal is transmitted to the second control unit side by serial communication. By combining the signals and alarm signals by serial communication, to prevent a malfunction resulting from erroneous recognition of the abnormality information in the serial communication, also, in the configuration it provided a plurality of second control unit, the time to recognize the abnormality And the time to stop motor operation can be shortened.
本発明によれば、従来のシリアル通信より信頼性を向上させたモータ制御装置を提供することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the motor control apparatus which improved reliability rather than the conventional serial communication.
以下、本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の第1の実施例としてのモータ制御装置の構成例を示す図である。本第1の実施例のモータ制御装置は、1個の上位制御部と、1個の下位制御部とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a motor control device according to a first embodiment of the present invention. The motor control apparatus according to the first embodiment includes one upper control unit and one lower control unit.
図1において、100aはモータ制御装置、1は、上位制御部としての第1の制御部、2は、下位制御部としての第2の制御部、3は、負荷としてのモータ、11は、第1の制御部1内にあって信号処理や演算を行う第1の処理回路、111は、第1の処理回路11内にあって第2の制御部2との間でシリアル信号31、32による通信を行う通信インターフェース部、112は、モータ3の速度制御系を構成する速度制御部、113は、外部の上位機器からの入力信号を処理する入出力処理部、114は、第2の制御部2からのアラーム信号33に基づき該第2の制御部2側の異常を監視する異常監視部、21は、第2の制御部2内にあって信号処理や演算を行う第2の処理回路、211は、第2の処理回路21内にあって第1の制御部1の通信インターフェース部111との間でシリアル信号31、32による通信を行う通信インターフェース部、212は、モータ3の電流制御系を構成する電流制御部、214は、第2の制御部2の異常状態の検出を行い、アラーム信号33を形成し、形成したアラーム信号33を第1の制御部1の異常監視部114に送信する異常検出部、22は、PWM出力に基づきモータ3の駆動信号を形成する駆動回路である。
In FIG. 1,
モータ3の駆動状態を制御する第1の信号としてのシリアル信号31は、第1の制御部1の通信インターフェース部111から第2の制御部1の通信インターフェース部211に送られる。モータ3の制御状態を示す第2の信号としてのシリアル信号32は、逆に、通信インターフェース部211から通信インターフェース部111に送られる。モータ3の駆動状態を制御する第1の信号としてのシリアル信号31は、第1の制御部1の第1の処理回路11内で、速度制御部112からの出力信号や異常監視部114からの出力信号などに基づいて形成される。また、モータ3の制御状態を示す第2の信号としてのシリアル信号32は、第2の制御部2の第2の処理回路21内で、電流制御部212からの出力信号や異常検出部214からの出力信号などに基づいて形成される。
A
上記構成において、第2の制御部2内でノイズその他の異常が発生した場合、異常検出部214は、電圧信号などのアラーム信号33を発生し、第1の制御部1の異常監視部114に向けて出力する。このとき、モータ3の制御状態を示す第2の信号としてのシリアル信号32も、上記発生した異常に対応して変化し、該変化したシリアル信号32が、通信インターフェース部211から通信インターフェース部111に送られる。第1の制御部1では、第1の処理回路11内において、通信インターフェース部111が第2の信号の変化情報としての変化したシリアル信号32を受信し、かつ、異常監視部114がアラーム信号を受信すると、該第1の処理回路11は、該変化したシリアル信号32と該アラーム信号とに基づき、第2の制御部2の駆動回路22における駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成し、これをシリアル信号31として通信インターフェース部111から通信インターフェース部211に向けて出力する。第1の処理回路11は、上記アラーム信号33と上記変化したシリアル信号32とを、予め設定した時間にわたって監視する構成を備える。また、第1の処理回路11は、異常監視部114が、受信したアラーム信号33のレベルを、予め設定した基準レベルと比較し、比較の結果、アラーム信号33のレベルが該基準レベルを超える場合には、異常が発生したと判断する。該判断を異常監視部114がした場合に、第1の処理回路11は、上記のように、第2の制御部2の駆動回路22における駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成し、これをシリアル信号31として通信インターフェース部111から通信インターフェース部211に向けて出力する。
In the above configuration, when noise or other abnormality occurs in the
また、第1の処理回路11は、シリアル信号32として第2の信号の変化情報が入力されているときであって、予め設定した基準時間にわたり、アラーム信号33のレベルが、予め設定してある基準レベル以下となる場合にも、第2の制御部2内、第1の制御部1内または該第1、第2の制御部間に異常が発生したと判断して、駆動回路22における駆動信号の形成を停止させるための第1の信号を形成して出力する。
Further, the
上記のように、第1の処理回路11は、上記アラーム信号33と上記変化したシリアル信号32の双方を、予め設定した時間にわたって監視し、アラーム信号33のレベルが基準レベルを超える場合に、異常が発生したと判断して、第2の制御部2の駆動回路22における駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成しシリアル信号31として出力する。すなわち、異常が発生したことを、基準レベルを超えるアラーム信号33が発生したこと及び変化したシリアル信号32が発生したことの双方に基づいて判断する。このため、変化したシリアル信号32のみが発生しても、基準レベルを超えるアラーム信号33が発生していないときには、第2の制御部2内に異常は発生しておらず、単にシリアル信号32だけが、例えば第1の制御部1と第2の制御部2との間でノイズなどにより一時的に変化したに過ぎないと判断され、モータの運転を停止すべき異常が発生したとの判断はされず、誤認識はされない。また、逆に、基準レベルを超えるアラーム信号33が発生しても、変化したシリアル信号32が発生していない場合も、単にアラーム信号33がノイズなどに起因して一時的に発生したに過ぎないと判断され、モータの運転を停止すべき異常が発生したとの判断はされず、誤認識はされない。
As described above, the
上記第1の実施例のモータ制御装置100aによれば、シリアル信号31、32とアラーム信号33とを併用することで、第2の制御部2内に異常が発生していないのに発生しているとしてしまう誤認識を回避することができ、モータ制御装置100aやモータ3の誤動作を防止することができる。
According to the
図2は、本発明の第2の実施例としてのモータ制御装置の構成例を示す図である。本第2の実施例のモータ制御装置は、1個の上位制御部に対し、2個の下位制御部が接続された構成の場合である。
図2において、100bはモータ制御装置、1は、上位制御部としての第1の制御部、2a、2bはそれぞれ、下位制御部としての第2の制御部、3a、3bはそれぞれ、負荷としてのモータ、11は、第1の制御部1内にあって信号処理や演算を行う第1の処理回路、111は、第1の処理回路11内にあって第2の制御部2a、2bとの間で第1の信号としてのシリアル信号31、第2の信号としてのシリアル信号32による通信を行う通信インターフェース部、112は、モータ3a、3bの速度制御系を構成する速度制御部、113は、外部の上位機器からの入力信号を処理する入出力処理部、114は、第2の制御部2a、2bからのアラーム信号33に基づき該第2の制御部2a、2b側の異常を監視する異常監視部、21aは、第2の制御部2a内にあって信号処理や演算を行う第2の処理回路、211aは、第2の処理回路21a内にあって第1の制御部1の通信インターフェース部111との間で第1の信号としてのシリアル信号31、第2の信号としてのシリアル信号32aによる通信を行う通信インターフェース部、212aは、モータ3aの電流制御系を構成する電流制御部、214aは、第2の制御部2aの異常状態の検出を行い、アラーム信号33aを形成し、形成したアラーム信号33aを第1の制御部1の異常監視部114に送信する異常検出部、22aは、PWM出力に基づきモータ3aの駆動信号を形成する駆動回路、21bは、第2の制御部2b内にあって信号処理や演算を行う第2の処理回路、211bは、第2の処理回路21b内にあって第1の制御部1の通信インターフェース部111との間で第1の信号としてのシリアル信号31、第2の信号としてのシリアル信号32bによる通信を行う通信インターフェース部、212bは、モータ3bの電流制御系を構成する電流制御部、214bは、第2の制御部2bの異常状態の検出を行い、アラーム信号33bを形成し、形成したアラーム信号33bを第1の制御部1の異常監視部114に送信する異常検出部、22bは、PWM出力に基づきモータ3bの駆動信号を形成する駆動回路である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a motor control device according to a second embodiment of the present invention. The motor control apparatus according to the second embodiment is a configuration in which two lower control units are connected to one upper control unit.
In FIG. 2, 100b is a motor control device, 1 is a first control unit as an upper control unit, 2a and 2b are respectively second control units as lower control units, and 3a and 3b are respectively loads. The
上記構成において、第2の制御部2a内で異常が発生した場合、異常検出部214aは、アラーム信号33aを発生し、第1の制御部1の異常監視部114に向けて出力する。このとき、モータ3aの制御状態を示す第2の信号としてのシリアル信号32aも、上記発生した異常に対応して変化し、該変化したシリアル信号32aが、通信インターフェース部211aから通信インターフェース部111に送られる。第1の制御部1では、第1の処理回路11内において、通信インターフェース部111が第2の信号の変化情報としての変化したシリアル信号32aを受信し、かつ、異常監視部114がアラーム信号33aを受信すると、該第1の処理回路11は、該変化したシリアル信号32aと該アラーム信号33aとに基づき、第2の制御部2aの駆動回路22aにおける駆動信号及び第2の制御部2bの駆動回路22bにおける駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成し、これをシリアル信号31として通信インターフェース部111から、第2の制御部2aの通信インターフェース部211a及び第2の制御部2bの通信インターフェース部211bに向けて出力する。第1の処理回路11は、上記アラーム信号33aと上記変化したシリアル信号32aとを、予め設定した時間にわたって監視する構成を備える。また、第1の処理回路11は、異常監視部114が、受信したアラーム信号33aのレベルを、予め設定した基準レベルと比較し、比較の結果、アラーム信号33aのレベルが該基準レベルを超える場合には、異常が発生したと判断する。該判断を異常監視部114がした場合に、第1の処理回路11は、上記のように、第2の制御部2aの駆動回路22a及び第2の制御部2bの駆動回路22bにおける駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成し、これをシリアル信号31として通信インターフェース部111から通信インターフェース部211a、211bに向けて出力する。
In the above configuration, when an abnormality occurs in the
また、第1の処理回路11は、シリアル信号32aとして第2の信号の変化情報が入力されているときであって、予め設定した基準時間にわたり、アラーム信号33aのレベルが、予め設定してある基準レベル以下となる場合にも、第2の制御部2a内、第1の制御部1内または該第1、第2の制御部間に異常が発生したと判断して、駆動回路22a、22bにおける駆動信号の形成を停止させるための第1の信号を形成して出力する。
Further, the
上記のように、第1の処理回路11は、上記アラーム信号33aと上記変化したシリアル信号32aの双方を、予め設定した時間にわたって監視し、アラーム信号33aのレベルが基準レベルを超える場合に、異常が発生したと判断して、第2の制御部2aの駆動回路22a及び第2の制御部2bの駆動回路22bにおける駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成しシリアル信号31として出力する。すなわち、異常が発生したことが、基準レベルを超えるアラーム信号33aが発生したこと及び変化したシリアル信号32aが発生したことの双方に基づき判断される。このため、変化したシリアル信号32aのみが発生しても、基準レベルを超えるアラーム信号33aが発生していないときには、第2の制御部2a内に異常は発生しておらず、単にシリアル信号32aだけが、例えば第1の制御部1と第2の制御部2aとの間でノイズなどにより一時的に変化したに過ぎないと判断され、誤認識はされない。
As described above, the
第2の制御部2b内で異常が発生した場合も、上記第2の制御部2a内で異常が発生した場合と同様である。すなわち、第2の制御部2b内で異常が発生すると、異常検出部214bは、アラーム信号33bを発生し、第1の制御部1の異常監視部114に向けて出力する。このとき、モータ3bの制御状態を示す第2の信号としてのシリアル信号32bも、上記発生した異常に対応して変化し、該変化したシリアル信号32bが、通信インターフェース部211bから通信インターフェース部111に送られる。第1の制御部1では、第1の処理回路11内において、通信インターフェース部111が第2の信号の変化情報としての変化したシリアル信号32bを受信し、かつ、異常監視部114がアラーム信号33bを受信すると、該第1の処理回路11は、該変化したシリアル信号32bと該アラーム信号33bとに基づき、第2の制御部2bの駆動回路22bにおける駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成し、これをシリアル信号31として通信インターフェース部111から、第2の制御部2bの通信インターフェース部211b及び第2の制御部2aの通信インターフェース部211aに向けて出力する。第1の処理回路11は、上記アラーム信号33bと上記変化したシリアル信号32bとを、予め設定した時間にわたって監視する。また、第1の処理回路11は、異常監視部114が、受信したアラーム信号33bのレベルを、予め設定した基準レベルと比較し、比較の結果、アラーム信号33bのレベルが該基準レベルを超える場合には、異常が発生したと判断する。該判断を異常監視部114がした場合に、第1の処理回路11は、上記のように、第2の制御部2bの駆動回路22b及び第2の制御部2aの駆動回路22aにおける駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成し、これをシリアル信号31として通信インターフェース部111から通信インターフェース部211b、211aに向けて出力する。
The case where an abnormality occurs in the second control unit 2b is the same as the case where an abnormality occurs in the
また、第1の処理回路11は、シリアル信号32bとして第2の信号の変化情報が入力されているときであって、予め設定した基準時間にわたり、アラーム信号33bのレベルが、予め設定してある基準レベル以下となる場合にも、第2の制御部2b内、第1の制御部1内または該第1、第2の制御部間に異常が発生したと判断して、駆動回路22b、22aにおける駆動信号の形成を停止させるための第1の信号を形成して出力する。
Further, the
上記のように、第1の処理回路11は、上記アラーム信号33bと上記変化したシリアル信号32bの双方を、予め設定した時間にわたって監視し、アラーム信号33bのレベルが基準レベルを超える場合に、異常が発生したと判断して、第2の制御部2bの駆動回路22b及び第2の制御部2aの駆動回路22aにおける駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成しシリアル信号31として出力する。すなわち、異常が発生したことが、基準レベルを超えるアラーム信号33bが発生したこと及び変化したシリアル信号32bが発生したことの双方に基づき判断される。このため、変化したシリアル信号32bのみが発生しても、基準レベルを超えるアラーム信号33bが発生していないときには、第2の制御部2b内に異常は発生しておらず、単にシリアル信号32bだけが、例えば第1の制御部1と第2の制御部2bとの間でノイズなどにより一時的に変化したに過ぎないと判断され、モータの運転を停止すべき異常が発生したとの判断はされず、誤認識はされない。また、逆に、基準レベルを超えるアラーム信号33bが発生しても、変化したシリアル信号32bが発生していない場合も、単にアラーム信号33bがノイズなどに起因して一時的に発生したに過ぎないと判断され、モータの運転を停止すべき異常が発生したとの判断はされず、誤認識はされない。
また、図2のモータ制御装置100bにおいては、発生した異常を認識するまでの時間やモータ3aまたは3bの運転停止までの時間を短縮することができる。
以下の説明中で用いる図2のモータ制御装置の構成要素には、図2の場合と同じ符号を付して用いるとする。
As described above, the
Further, in the
The components of the motor control device of FIG. 2 used in the following description are used with the same reference numerals as in FIG.
図3及び図4は、図2のモータ制御装置100bにおいて異常が発生したとき、第1の制御部1が該異常を認識する動作タイミングや、モータ3a、3bの運転停止の動作タイミングの説明図である。図3は、図2のモータ制御装置100bにおいて、第2の制御部2aにおける異常発生時、仮に、アラーム信号を用いずにシリアル信号のみによって異常の発生を認識するとした場合の動作タイミングの説明図である。また、図4は、図2のモータ制御装置100bにおいて、第2の制御部2aにおける異常発生時に、図2に示すように、アラーム信号とシリアル信号とに基づいて、異常の発生を認識する場合の動作タイミングである。いずれの図でも横軸を時間軸としている。
3 and 4 are explanatory diagrams of the operation timing at which the
図3において、(a)は、第1の制御部1の通信インターフェース部111から出力されるシリアル信号31の各単位信号S1−1〜S1−5を示し、(b)は、第2の制御部2aの通信インターフェース部211aから出力されるシリアル信号32aの各単位信号S2a−1〜S2a−2を示し、(c)は、第2の制御部2bの通信インターフェース部211bから出力されるシリアル信号32bの各単位信号S2b−1〜S2b−2を示し、(d)は、第2の制御部2aの異常検出部214aによる異常検出状態を示し、(e)は、第1の制御部1の異常監視部114による異常認識状態を示し、(f)は、第2の制御部2aにおける駆動回路22aの駆動状態を示し、(g)は、第2の制御部2bにおける駆動回路22bの駆動状態を示す。(a)のシリアル信号31と、(b)のシリアル信号32aと、(c)のシリアル信号32bは、単位信号S1−1〜S1−5と、単位信号S2a−1〜S2a−2と、単位信号S2b−1〜S2b−2とが、S1−1、S2a−1、S1−2、S2b−1、S1−3、S2a−2、S1−4、S2b−2、S1−5の順で出力される。
In Fig. 3, (a) shows each of the unit signals S 1-1 to S 1-5 of the
図3において、例えば、第2の制御部2a内で異常が発生し、時点t1において異常検出部214aが異常を検出したとする。この場合、該異常検出部214aによる異常検出状態は、(d)のように変化する。処理回路21aは該状態変化に対応した制御信号を形成してそれを駆動回路22aに送り、該駆動回路22aは、該制御信号に基づき、モータ3aの駆動信号を形成するPWM出力をON状態からOFF状態にする((f))。PWM出力がOFF状態とされることでモータ3aへの駆動信号出力は停止される。また、異常検出部214aが異常検出を行うと、第2の制御部2aの通信インターフェース部211aからは、第2の信号としてのシリアル信号32aとして、第2の制御部2aが異常状態にあることを第1の制御部1に知らせる単位信号S2a−2を、該第1の制御部1の通信インターフェース部111に対し送信する((b))。第1の制御部1の処理回路11は、通信インターフェース部111でこれを受信すると、これに基づき、第1の信号としてのシリアル信号31として、全軸停止指令信号すなわち単位信号S1−4を形成し、これを第2の制御部2aの処理回路21aと第2の制御部2bの処理回路21bとに送信する((a))。該単位信号S1−4は、第2の制御部2bの駆動回路22bにおける駆動信号を形成するためのPWM出力をON状態からOFF状態にする((g))。第2の制御部2bの処理回路21bは、該単位信号S1−4を受信し、これに基づいて制御信号を形成し駆動回路22bに入力させる。駆動回路22bは、該制御信号に基づき、時点t3'においてPWM出力をON状態からOFF状態にし、モータ3bへの駆動信号出力を停止させる。
3, for example, an error occurs in the
上記のように、アラーム信号を用いずに、シリアル信号のみによって異常の発生を認識する場合は、時点t1において異常が検出された後、シリアル信号32bの単位信号S2b−1が送信され、その後シリアル信号31の単位信号S1−3が送信され、さらにその後、シリアル信号32aの単位信号S2a−2が送信され、第1の制御部1は、該単位信号S2a−2により、少なくとも該単位信号S2a−2の終了時点以降の時点t2'においてはじめて異常の発生を認識し((e))、第2の制御部2bに対し、時点t3'において、駆動回路22bにおけるPWM出力をOFF状態にさせる。異常が検出されてから認識されるまでの時間すなわち異常認識遅れ△t1'は、△t1'=t2'−t1であり、アラーム状態監視周期T(シリアル信号32aの単位信号とシリアル信号32bの単位信号との間の繰り返し周期)よりも長い。また、第2の制御部2aの駆動回路22aにおけるPWM出力がOFF状態に変化してから第2の制御部2bの駆動回路22bにおけるPWM出力がOFF状態になるまでの時間すなわち遮断遅れ△t2'は、△t2'=t3'−t1であり、異常認識遅れ△t1'よりもさらに長い。
上記異常認識遅れ△t1'や上記遮断遅れ△t2'はそれぞれ、アラーム信号をシリアル信号と併用することにより短縮化が可能となる。
As described above, without using the alarm signal, when recognizing the occurrence of an abnormality only by the serial signal, after the abnormality is detected at time t 1, the unit signal S 2b-1 of the
The abnormality recognition delay Δt 1 ′ and the cutoff delay Δt 2 ′ can be shortened by using an alarm signal together with a serial signal.
図4は、図2のモータ制御装置100bにおいて、第2の制御部2aにおける異常発生時に、アラーム信号とシリアル信号とに基づいて異常の発生を認識する場合の動作タイミングの説明図である。
図4において、(a)は、図3の場合と同様、第1の制御部1の通信インターフェース部111から出力されるシリアル信号31の各単位信号S1−1〜S1−5を示し、(b)も、図3の場合と同様、第2の制御部2aの通信インターフェース部211aから出力されるシリアル信号32aの各単位信号S2a−1〜S2a−2を示し、(c)も、図3の場合と同様、第2の制御部2bの通信インターフェース部211bから出力されるシリアル信号32bの各単位信号S2b−1〜S2b−2を示している。(d)は、第2の制御部2aの異常検出部214aによる異常検出状態すなわち異常検出部214aから出力されるアラーム信号33aを示し、(e)は、第1の制御部1の処理回路11による異常認識状態を示している。処理回路11は、異常監視部114が受信した基準レベルを超えると判断したアラーム信号33aと、通信インターフェース部111が受信したシリアル信号32bとから、第2の制御部2aに発生している異常の認識を行う。すなわち、アラーム信号33aと、該アラーム信号33aが発生した時点t1後の最初のシリアル信号32bの単位信号S2b−1とから、第2の制御部2bの駆動回路22bにおける駆動信号の形成を停止させる第1の信号を形成し、これをシリアル信号31として通信インターフェース部111から、第2の制御部2bの通信インターフェース部211bに向けて出力する。(f)は、第2の制御部2aにおける駆動回路22aの駆動状態を示し、(g)は、第2の制御部2bにおける駆動回路22bの駆動状態を示す。(b)のシリアル信号32aと、(c)のシリアル信号32bは、単位信号S2a−1〜S2a−2と、単位信号S2b−1〜S2b−2とが交互に出力される。
FIG. 4 is an explanatory diagram of operation timing when the occurrence of an abnormality is recognized based on an alarm signal and a serial signal when an abnormality occurs in the
4, (a) shows each unit signal S 1-1 to S 1-5 of the
図4において、時点t1において異常検出部214aが、第2の制御部2a内で異常が発生した異常を検出する。この場合、該異常検出部214aは、(d)の状態のアラーム信号33aを発生する。該第2の制御部2a内で、処理回路21aは該アラーム信号33aに対応した制御信号を形成しこれを駆動回路22aに送り、該駆動回路22aは、該制御信号に基づき、モータ3aの駆動信号を形成するPWM出力をON状態からOFF状態にする((f))。PWM出力がOFF状態とされることでモータ3aへの駆動信号出力は停止される。また、処理回路21aは、アラーム信号33aと、時点t1後の最初のシリアル信号32bの単位信号S2b−1とから、時点t2(例えば単位信号S2b−1の終了時点またはその直後)において異常を認識し((e))、該認識結果に基づき、シリアル信号31として、全軸停止指令信号すなわち単位信号S1−3を形成し、これを第2の制御部2aの処理回路21aと第2の制御部2bの処理回路21bとに送信する((a))。第2の制御部2bの処理回路21bは、該単位信号S1−3を受信すると、これに基づいて制御信号を形成し駆動回路22bに入力させる。駆動回路22bは、該制御信号に基づき、時点t3においてPWM出力をON状態からOFF状態にし((g))、モータ3bへの駆動信号出力を停止させる。
4, the
上記のように、第1の制御部1の処理回路11は、時点t1において異常が検出された後、アラーム信号33aとシリアル信号32bの単位信号S2b−1とを併用することにより、時点t2において異常発生を認識し、その後シリアル信号31の単位信号S1−3が送信された時点t3において、第2の制御部2bに対し、駆動回路22bにおけるPWM出力をOFF状態にさせる。異常が検出されてから認識されるまでの時間すなわち異常認識遅れ△t1は、△t1=t2−t1となり、アラーム状態監視周期T(シリアル信号32aの単位信号とシリアル信号32bの単位信号との間の繰り返し周期)よりも短く、上記図3の場合よりも大幅に短縮化される。また、上記時点t2において異常発生の認識が行われる結果、第2の制御部2aの駆動回路22aにおけるPWM出力がOFF状態に変化してから第2の制御部2bの駆動回路22bにおけるPWM出力がOFF状態になるまでの時間すなわち遮断遅れ△t2も、△t2=t3−t1となり、これも上記図3の場合よりも大幅に短縮化される。
As described above, the
上記説明したように、上記第2の実施例のモータ制御装置100bによれば、シリアル信号31、32bとアラーム信号33aとを併用することで、異常を認識するまでの時間やPWM出力のOFF化によるモータ3bの運転停止までの時間を短縮することができる。また、シリアル信号32bとアラーム信号33aとを併用することで、第2の制御部2a内に異常が発生していないのに発生したとしてしまう誤認識を回避することができ、モータ3bの誤動作も防止できる。
As described above, according to the
なお、図2〜図4及びその説明は、第2の実施例のモータ制御装置100bにおいて、第2の制御部2a内に異常が発生した場合であるが、他方の第2の制御部2b内で異常が発生した場合は、シリアル信号31、32aとアラーム信号33bとを併用することにより、該発生した異常の認識やPWM出力のOFF化が行われるとともに、シリアル信号32aとアラーム信号33bとを併用することで、第2の制御部2b内に異常が発生していないのに発生したとしてしまう誤認識を回避することができ、モータ3aの誤動作も防止できる。これ以外の各部の動作及び作用・効果は、上記第2の制御部2a内に異常が発生した場合と同様である。
2 to 4 and the description thereof are cases where an abnormality has occurred in the
また、上記図2のモータ制御装置100bでは、1個の上位制御部(第1の制御部)に対し、2個の下位制御部(第2の制御部)が接続される構成の場合であるが、本発明はこれに限定されず、1個の上位制御部(第1の制御部)に対して3個以上の下位制御部(第2の制御部)が接続される構成であってもよい。
In the
100a、100b…モータ制御装置、
1…第1の制御部、
2、2a、2b…第2の制御部、
3、3a、3b…モータ、
11…第1の処理回路、
111、211、211a、211b…通信インターフェース部、
112…速度制御部、
113…入出力処理部、
114…異常監視部、
21、21a、21b…第2の処理回路、
212、212a、212b…電流制御部、
214、214a、214b…異常検出部、
22、22a、22b…駆動回路、
31、32、32a、32b…シリアル信号、
33、33a、33b…アラーム信号。
100a, 100b ... motor control device,
1 ... 1st control part,
2, 2a, 2b ... second control unit,
3, 3a, 3b ... motor,
11: First processing circuit,
111, 211, 211a, 211b ... communication interface unit,
112 ... speed control unit,
113 ... Input / output processing unit,
114 ... an abnormality monitoring unit,
21, 21 a, 21 b... Second processing circuit,
212, 212a, 212b ... current control unit,
214, 214a, 214b ... abnormality detection unit,
22, 22a, 22b ... drive circuit,
31, 32, 32a, 32b ... serial signal,
33, 33a, 33b ... alarm signals.
Claims (6)
上記モータの駆動状態を制御する第1の信号を形成して出力する第1の処理回路を備えた上位制御部としての第1の制御部と、
上記第1の信号に基づき上記モータを駆動する駆動信号を形成して出力する駆動回路と、該モータの制御状態を示す第2の信号を形成して上記第1の制御部の上記第1の処理回路側に送信しかつ異常発生時にはアラーム信号を発生し該第1の処理回路側に送信する第2の処理回路とを備えた下位制御部としての第2の制御部と、
を備えて成り、
上記第1の制御部、第2の制御部間で上記第1、第2の信号によるシリアル通信を行い、異常発生時は、上記第1の処理回路が、上記シリアル通信により受信した上記第2の信号の変化情報と、受信した上記アラーム信号のレベルとに基づき、上記駆動回路における上記駆動信号の形成を停止させる第1の信号を出力する構成としたことを特徴とするモータ制御装置。 A motor control device for controlling a driving state of a motor,
A first control unit as a high-order control unit including a first processing circuit that forms and outputs a first signal for controlling the driving state of the motor;
A drive circuit that generates and outputs a drive signal for driving the motor based on the first signal, and a second signal that indicates a control state of the motor to form the first signal of the first control unit. A second control unit as a lower-level control unit including a second processing circuit that transmits to the processing circuit side and generates an alarm signal when an abnormality occurs and transmits the alarm signal to the first processing circuit side;
Comprising
Serial communication using the first and second signals is performed between the first control unit and the second control unit. When an abnormality occurs, the first processing circuit receives the second signal received by the serial communication . A motor control device characterized in that a first signal for stopping the formation of the drive signal in the drive circuit is output based on the change information of the signal and the level of the received alarm signal.
上記モータの駆動状態を制御する第1の信号を形成して出力する第1の処理回路を備えた第1の制御部と、
上記第1の信号に基づき上記モータを駆動する駆動信号を形成して出力する駆動回路と、該モータの制御状態を示す第2の信号を形成して上記第1の制御部の上記第1の処理回路側に送信しかつ異常発生時にはアラーム信号を発生し該第1の処理回路側に送信する第2の処理回路とを備えた第2の制御部と、
を備えて成り、
上記第1の制御部、第2の制御部間で上記第1、第2の信号によるシリアル通信を行い、異常発生時は、上記第1の処理回路が、上記シリアル通信による上記第2の信号の変化情報と、上記アラーム信号とに基づき、上記駆動回路における上記駆動信号の形成を停止させる第1の信号を出力する構成であり、かつ、該第1の処理回路は、上記第2の信号の変化情報が入力されているときであって、予め設定した基準時間にわたり、上記アラーム信号のレベルが、予め設定してある基準レベル以下となる場合にも、上記第2の制御部内、上記第1の制御部内または該第1、第2の制御部間に異常が発生したと判断して、上記駆動回路における上記駆動信号の形成を停止させる第1の信号を出力する構成であることを特徴とするモータ制御装置。 A motor control device for controlling a driving state of a motor,
A first control unit including a first processing circuit that forms and outputs a first signal for controlling the driving state of the motor;
A drive circuit that generates and outputs a drive signal for driving the motor based on the first signal, and a second signal that indicates a control state of the motor to form the first signal of the first control unit. A second control unit including a second processing circuit that transmits to the processing circuit side and generates an alarm signal when an abnormality occurs and transmits the alarm signal to the first processing circuit side;
Comprising
Serial communication using the first and second signals is performed between the first control unit and the second control unit, and when an abnormality occurs, the first processing circuit performs the second signal using the serial communication. the change information, based on the above alarm signal is configured to output a first signal for stopping the formation of the drive signal in the drive circuit, and said first processing circuit, the second signal Even when the change information is input and the level of the alarm signal is equal to or lower than a preset reference level over a preset reference time, first control unit or the first, it is determined that an abnormality between the second control unit has occurred, characterized by a configuration for outputting a first signal for stopping the formation of the drive signal in the drive circuit A motor control device.
上記モータの駆動状態を制御する第1の信号を形成して出力する第1の処理回路を備えた上位制御部としての第1の制御部と、
上記第1の信号に基づき上記モータを駆動する駆動信号を形成して出力する駆動回路と、該モータの制御状態を示す第2の信号を形成して上記第1の制御部の上記第1の処理回路側に送信しかつ異常発生時にはアラーム信号を発生して該第1の処理回路側に送信する第2の処理回路とを有する下位制御部としての第2の制御部と、
を備えて成り、
上記第1の制御部、第2の制御部間で上記第1、第2の信号によるシリアル通信を行い、異常発生時は、上記第1の処理回路が、上記シリアル通信により受信した上記第2の信号の変化を認識する前に、上記アラーム信号に基づき、上記駆動回路における上記駆動信号の形成を停止させる第1の信号を出力する構成としたことを特徴とするモータ制御装置。 A motor control device for controlling a driving state of a motor,
A first control unit as a high-order control unit including a first processing circuit that forms and outputs a first signal for controlling the driving state of the motor;
A drive circuit that generates and outputs a drive signal for driving the motor based on the first signal, and a second signal that indicates a control state of the motor to form the first signal of the first control unit. A second control unit as a lower control unit having a second processing circuit that transmits to the processing circuit side and generates an alarm signal when an abnormality occurs and transmits the alarm signal to the first processing circuit side;
Comprising
Serial communication using the first and second signals is performed between the first control unit and the second control unit. When an abnormality occurs, the first processing circuit receives the second signal received by the serial communication . Before recognizing a change in the signal, a motor control device is configured to output a first signal for stopping the formation of the drive signal in the drive circuit based on the alarm signal.
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